[发明专利]移除基板与静电卡钳之间的电荷

说明书

技术领域

本发明涉及基板处置(substrate handling)，尤其涉及处置基板的设备及方法。

背景技术

电子装置(electronic device)可由已经历各种制程的基板形成。此等制程中之一者可包含引入杂质(impurity)或掺杂剂(dopant)，以更改原始基板的电特性。举例而言，可将带电离子作为杂质或掺杂剂而引入至基板(诸如硅晶圆(silicon wafer))，以更改基板的电特性。将杂质引入至基板的制程中的一者可为离子植入制程(ion implantationprocess)。

离子植入器(ion implanter)用于执行基板的离子植入或其他改质。图1绘示已知离子植入器的方块图。已知离子植入器可包括离子源(ionsource)102，其可由电源(power supply)101来施加偏压。所述系统可由控制器(controller)120控制。操作者经由用户界面系统(user interfacesystem)122而与控制器120通信。离子源102通常包含于被称为源外壳(source housing)(未图示)的真空室(vacuum chamber)中。离子植入器系统(ion implanter system)100亦可包括离子10所经过的一系列射束线(beam-line)组件。所述一系列射束线组件可包含(例如)提取电极(extraction electrode)104、90°磁体分析器(90°magnet analyzer)106、第一减速(D1)级108、70°磁体准直仪(70°magnet collimator)110以及第二减速(D2)级112。非常类似于操纵光束的一系列光学透镜(optical lens)，所述射束线组件可在使离子束10转向基板或晶圆114之前操纵离子束10且使其聚焦，所述基板或晶圆114安置于基板支撑件(substrate support)116上。

在操作中，基板处置机器人(substrate handling robot)(未图示)将基板114安置于基板支撑件116上，基板支撑件116可藉由一设备(有时被称为“旋转板(roplat)”)(未图示)而在一个或多个维度上移动(例如平移、旋转及倾斜)。同时，离子在离子源102中产生，且由提取电极104提取。所提取的离子10在一种类似射束的状态下沿射束线组件行进，且被植入至基板114上。在植入离子已完成之后，基板处置机器人可将基板114自基板支撑件116及自离子植入器100移除。

参看图2A及图2B，绘示说明在离子植入制程期间支撑基板114的工件支撑件(work-piece support)116的方块图。如图2A中所说明，工件支撑件116可包括密封环(sealing ring)202，以及与基板114接触的多个凸起(embossment)204。所述密封环可为环形环，其宽度约为0.25时，且高度为5微米。凸起204的直径可为约1密耳(mil)，且高度可为5微米。另外，工件支撑件116亦可包含至少一冷却区域(cooling region)206。在植入制程期间，可将冷却气体(cooling gas)提供至冷却区域206，防止基板114过热。工件支撑件116可具有气体通道(gas channel)及导管(conduit)，以允许此冷却气体流至冷却区域206。工件支撑件116可进一步包含多个起模顶杆(lift pin)208，其可移动以便在由箭头指示的方向上推动基板114使其离开工件支撑件116。起模顶杆208可缩回至工件支撑件116内，如图2B中所说明。工件亦将通常与多个接地插针(ground pin)205接触。

工件支撑件116的形状可为圆柱形，使得其顶面为圆形，以便固持圆盘(disc)形基板。当然，其他形状是可能的。为了有效地将基板114固持在适当位置，大多数工件支撑件通常使用静电力(electrostatic force)。藉由在工件支撑件116的上侧上形成较强的静电力，支撑件可充当静电卡钳(electrostatic clamp)或卡盘(chuck)，基板114可在无任何机械紧固装置(mechanical fastening device)的情况下被固持于适当位置。此使污染减至最小，避免因机械卡紧而造成的晶圆损坏，且亦改良循环时间，因为基板在已被植入之后不需要被松开。此等卡钳通常使用两种类型的力中的一种来将基板固持于适当位置：库仑(coulombic)力或约翰逊-拉贝克(Johnson-Rahbeck)力。